Дано:
Объем ацетилена (C2H2) = 20 л
Доля выхода продукта = 85%
Найти:
Массу карбида кальция (CaC2), необходимую для образования данного объема ацетилена.
Решение:
1. Реакция образования ацетилена из карбида кальция:
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
2. Рассчитаем количество вещества ацетилена по объему при нормальных условиях (0°C и 1 атм):
V = nRT/P
n = PV/RT = 20 * 1 / (0.082 * 273) ≈ 0.73 моль
3. Теоретическое количество CaC2, необходимое для образования ацетилена:
1 моль CaC2 дает 1 моль C2H2, следовательно, моль CaC2 = моль C2H2 = 0.73 моль
4. Учитывая выход продукта в 85%, рассчитаем фактическое количество CaC2:
Фактическое количество CaC2 = 0.73 моль / 0.85 ≈ 0.86 моль
5. Найдем массу карбида кальция:
M(CaC2) = 64.1 (Ca) + 12.01*2 (C) = 64.1 + 24.02 = 88.12 г/моль
m(CaC2) = n * M ≈ 0.86 * 88.12 ≈ 75.74 г
Ответ:
Для образования 20 л ацетилена потребуется около 75.74 г карбида кальция.